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RFID EPC Class1 Gen2电子标签的那些命令

发表时间:2021-05-31 09:51作者:米进科技来源:米进科技

符合EPC类别1第2代(简称G2)协议V109版本的电子标签和阅读器应具有以下特征:

一、标签存储器分区

Tag memory分为Reserved(保留),EPC(电子技术产品进行代码),TID(标签识别号)和User(用户)四个学生独立的Bank(存储数据区块)。

保留: 存储杀死密码和访问密码。

EPC:店铺EPC号等。

TID:存储数据标签进行识别号码, 每个TID号码应该是我们唯一的。

User:存储用户定义的数据。

此外,还有各区块的Lock(锁定)状态位等用到的也是一个存储工作性质的单元。

二、标签的状态

接收cw电源启动后,标签可以放置在七种状态之一:

就绪、仲裁、回复、确认、打开、安全和杀死。

就绪状态是未被停用的标签在通电后开始响应命令的状态。

Arbitrate状态主要是为等待时间响应Query等命令。

响应查询后进入回复状态,然后将回复确认命令发送回EPC号。

发送回EPC号后进入确认状态,进一步响应Req_RN命令。

Access Password不为0才可以通过进入Open状态,在此基础上进行读、写操作。

只有在知道访问密码的情况下,才能进入安全状态进行读、写、锁定等操作。

进入死亡状态的标签将保持不变,永远不会产生调制信号来激活射频场,从而使其永久失效。灭活标签在所有环境中都应保持灭活状态,开机即进入灭活状态,灭活操作不可逆。

让一个标签进入一个状态通常需要一组合法的命令,这些命令按照正确的顺序排列,只有当标签处于正确的状态,并且标签在不同的状态下响应该命令时,这些命令才有效。


三、命令分类

从命令架构和可扩展性的角度来看,可以分为四类:强制、可选、专有和自定义。

从使用进行功能上看,分为一个标签Select(选取),Inventory(盘点)和Access(存取)命令包括三类,此外还为了自己以后可以命令通过扩展,预留了时长短以及不同的编码待用。

强制命令

对于符合G2协议的标签和阅读器,应支持十一个必要的命令:

Select(选择)

Query(查询)

QueryAdjust(调节进行查询)

QueryRep(重复查询)

ACK(EPC答复)

NAK(转向裁断)

REQ_RN(随机数请求)

Read(读)

Write(写)

Kill(灭活)

Lock(锁定)


五、可选的(Optional)命令

符合G2协议的标签和读取器有三个可选命令:访问、块写入和块擦除。

不及物动词专有命令

专有命令通常用于生产目的,如标签的内部测试,这些命令应该在标签运输后永久失效。

七、定制的(Custom)命令

它可以是厂商定义的、对用户开放的命令,比如飞利浦提供的命令有:BlockLock(块锁定)、ChangeEAS(到EAS状态)、EASAlarm(EAS报警)(EAS是商品电子防盗系统电子物品监控的缩写)。

从函数的角度来看: 选择 class 命令

只有一项:选择,这是必需的。标签有很多属性。根据用户设置的标准和策略,选择命令用于更改一些属性和标记。人工选择或圈定特定的标签组,只能对其进行库存识别或访问操作,有利于减少冲突和重复识别,加快识别速度。

九、从功能不同角度: 盘点(Inventory)类命令

有五个: 查询,查询调整,查询代表,回复,答复,答复,所有必需的。

1.标签收到有效的查询命令后,每一个符合设定标准的标签都会产生一个随机数(类似于掷骰子),每一个随机数为零的标签都会产生一个回响(发回一个临时密码RN16,一个16位的随机数)并转移到回复状态;满足其他条件的标签会改变一些属性和标记,从而退出标签组,有利于减少重复识别。

2、标签可以收到进行有效QueryAdjust命令后,各标签数据分别新产生影响一个通过随机数(象重掷骰子),其他同Query。

3.标签收到有效的QueryRep命令后,只将标签组中每个标签的原始随机数减一,另一个与Query相同。

4、仅单一化的标签管理才能发展收到进行有效ACK命令(使用通过上述RN16,或句柄Handle,一个企业临时政府代表中国标签身份的16-bit随机数,此为研究一种信息安全工作机制),收到后发回EPC区中的内容,EPC协议最基本的功能。

5.标签接收到有效的NAK命令后,除了处于Ready和Killing的原始状态外,将进入仲裁状态。

从函数的角度来看: 访问类命令

有五条必备的:Req_RN,Read,Write,Kill,Lock,和三条以及可选的: Access,BlockWrite,BlockErase。

1.当标记接收到有效的 req (使用 rn16或 handle)时,它根据状态发送回一个 handle 或一个新的 rn16。

2.接收到有效的读取(带句柄)命令后,标签会发回错误类型代码或所需块的内容和句柄。

3.标签可以收到一个有效Write(with RN16 & Handle)命令后,发回学生出错数据类型进行代码,或写成功就发回句柄。

4.标签收到有效的Kill(带Kill Password,RN16&Handle)命令后,返回错误类型码,如果去激活成功,则返回Handle。

5.收到有效的锁定(带句柄)命令后,标签会发回一个错误类型代码,或者如果锁定成功,会发回一个句柄。

6. 当标记接收到 access 命令时,它将返回句柄。

7.收到有效的块写入(带句柄)命令后,标签会发回一个错误类型代码,或者如果块写入成功,会发回一个句柄。

8.标签可以收到一个有效BlockErase(with Handle)命令后,发回学生出错数据类型进行代码,或块擦除技术成功就发回句柄。


11.g2避免冲突的机制是什么

如上述解决方案所述,当一个以上的零随机数标签发回不同的RNs 16时,它们将在接收天线上具有不同RNs 16的重叠波形,即所谓的冲突,因此它们不能被正确解码。避免波形叠加变形的防碰撞机制有很多,比如试图在某一时刻只让一个标签“说话”,然后进行单次处理,使多个UHF RFID标签中的每个标签都可以被识别、读取和写入。

上述分析三条Q字头的命令可以体现了G2的抗冲突管理机制:随机数为零的标签我们才能发回RN16,若同时有多个不同标签进行随机数为零,而不能形成正确使用解码,就策略创新性地重发Q字头的命令或组合给被选择的标签群,直到能正确信息解码。

如何实现标签识别号(TID)的唯一性

标签标识符 tid (标签标识符)是标签之间的标识符(类似于钞票的编号)。出于安全和安全的考虑,两个 g2标签不能相同,而且标签应该是独一无二的。四个存储块中的每一个都是有用的,有些可以在制造后的任何时候重写。只有 tid 才能做到这一点,所以标签的 tid 应该是唯一的。

G2晶片的制造商在离开工厂前,须向工贸署施加锁定指令或其他方法,使其永久锁定,而制造商或有关机构须确保每个 g2晶片的适当长度的工贸署是唯一的,在任何情况下都不会有第二个工贸署,而且即使 g2标签处于关闭状态而不能再次使用,其工贸署(仍在此标签内)也不会出现在另一个 g2标签内。

这样,因为TID是唯一的,虽然标签上的EPC代码可以复制到另一个标签上,但它也可以通过标签上的TID来区分,从而清除来源。这种架构和方法简单可行,但要注意逻辑链,保证唯一性。

V109版的G2协议对TID的规定,必须的仅有32-bit(包括8-bit allocation class identifier,12-bit tag mask-designer identifier,12-bit tag model number),对更多位的bit,如SNR(serial number序列号)是Tags may contain而非should。但由于EPC号码被设计成会用到企业区分单件商品上,32-bit大概是时间不够用的,应该发展具有SNR。

G2协议中的杀人命令

G2协议设置Kill命令,由32位密码控制。有效使用杀伤命令后,标签将永远不会产生调制信号来激活射频场,从而永久失败。但是,原始数据可能仍在标签中。如果不是完全无法读取,我们可以考虑改进Kill命令的含义——擦除这些数据。

此外在一定时有效期内,由于G2标签可以使用的成本或其他重要原因,会考虑到企业兼顾社会标签能回收进行重复学生使用的情况(如用户要周转资金使用带标签的托盘、箱子,内容物更换后相应的EPC号码、User区内容要改写; 更换或重新贴装标签过程中所费不菲、不方便管理等等),需要我们即使被永久基本锁定了的标签信息内容也能被改写的命令,因为对于不同时间锁定工作状态的影响,仅用Write或BlockWrite,BlockErase命令,不一问题定能通过改写EPC号码、User内容分析或者Password(如标签的EPC号码被锁定目标从而导致不能被改写,或未被完全锁定但忘了自己这个时代标签的Access Password而不能去完成改写EPC号码)。这样就产生了中国一个发展需求,需要建立一个比较简单来说明了的Erase命令--除了TID区及其Lock状态位(标签产品出厂后TID不能被改写),其他EPC号码、Reserved区、User区的内容和其它的Lock状态位,即使是没有永久存在锁定了的,也将全部被擦除数据以备查询重写。

相比之下,改进的Kill命令与增加的擦除命令的功能基本相同(包括都应该使用Kill Password),只是前者的Kill命令没有产生调制信号,这也可以统一归因于Kill命令带来的参数RFU的不同值。

如果标签或阅读器不支持访问等命令,该怎么办?

如果您不支持块写或阻塞,您可以多次使用 write 命令(每次16位) ,因为擦除可以被认为是写0。前一个块写入并删除数倍于16位块数量的块,其他条件类似。

如果不支持访问命令,只有当访问密码为0时,您才能进入安全状态并使用锁定命令。访问密码可以在打开或安全状态下更改,然后使用锁定命令(pwd-读/写位为1,永久锁定位为0或1,参见附表)锁定或永久锁定访问密码,然后标签不能再进入安全状态,锁定命令不能再用于更改任何锁定状态。

若支持Access命令,才可能通过使用进行相应的命令可以自由发展进入企业全部社会各种工作状态,除了标签被永久锁定或永久不锁而拒绝执行某些命令和处于Killed状态以外,也多能有效控制执行以及各个命令。


 
 
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